燃煤烟气脱硫副产物在酸性土上的农用价值与利用原理J

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1、燃煤烟气脱硫副产物在酸性土上的农用价值与利用原理蓝佩玲1，廖新荣1，李淑仪1，王荣萍1，林刚2，陈昌和3，徐旭常31.广东省生态环境与土壤研究所，广东广州510650；2.广州石油化工总厂，广东广州510725；3.清华大学热能工程系，北京100084摘要：燃煤烟气脱硫副产物作为废弃物对环境的潜在威胁，促使人们对其资源化利用研究的重视。文章针对红壤地区土壤普遍缺乏营养元素的问题，通过分析盆栽和田间试验结果，探讨燃煤烟气脱硫副产物在酸性土壤上的农用价值与利用原理。结果表明，燃煤烟气脱硫副产物富含作物所需的营养元素，而红壤地区土壤又普遍

2、缺乏这些元素；它具有独特的形态特征和理化性能，在酸性土壤中可以产生协同效应，因而具极高的农用价值。在酸性土壤上适量施用，可以提高土壤养分含量，改善土壤理化性质，提高土壤供肥性能和持水能力，促进作物对养分的吸收，从而达到废弃物农业资源化利用的目的。关键词：燃煤烟气脱硫副产物；酸性土壤；农用价值；利用原理中图分类号：X752文献标识码：A文章编号：1672-2175（2007）04-1135-04大型燃煤企业为控制SO2污染，一般加装脱硫设备，脱硫后的副产物因不能直接利用而成为废弃物。我国大型电站绝大部分以燃煤为主，年燃煤消耗约占全国煤

3、产量的38%。按国家电力公司发展计划，全国燃煤机组装备脱硫设备将达到30%以上，若以燃煤平均含硫量1.5%计算，每年产生的脱硫副产物将以近千吨的速度增长。这些固体废弃物若不加以处置，不仅占用大面积的土地堆放，而且还会对环境造成二次污染。固体废弃物对环境的潜在威胁，已引起人们的广泛关注，各种处置技术与方法应运而生。其中，废弃物的资源化利用因其巨大的优越性而倍受青睐。燃煤烟气脱硫副产物的农用开发一直是研究者重要的研究课题。燃煤烟气脱硫副产物富含大多数酸性土壤缺乏的Si、S、Ca、Mo等元素，而这些元素已被证实是可提高农产品品质的元素。尽

4、管我国对粉煤灰的农用开发研究已有30多年的历史[1-5]，但应用燃煤烟气脱硫副产物改良土壤，则在近10年来才逐渐开展，其中改良酸性土的研究以美国为主，改良盐碱土的研究，最早由日本东京大学提出，并与清华大学合作进行。2000年以来，燃煤烟气脱硫副产物的农业利用研究取得了一些初步成果[6-12]，但目前多停留在实验室或小规模田间示范阶段，类似的研究尚不多见。本文论述燃煤烟气脱硫副产物在酸性土壤上的农用价值与利用原理，旨在为燃煤烟气脱硫副产物的农业资源化利用提供科学依据。1　材料与方法1.1　供试材料供试材料为燃煤烟气脱硫副产物，分别取自

5、沈阳化肥总厂、广东省连州粤连电厂、山东省潍坊亚星公司、广州恒运电厂和广州石油化工总厂。其中盆栽试验材料取自沈阳（酸性），田间试验材料取自广东连州、山东潍坊（碱性）及广州恒运电厂。1.2　供试土壤供试土壤基本性状和重金属含量如前文[13]所述。1.3　分析方法供试物全量Ca、Mg用王水氢氟酸（HNO3-HCl-HF）消化，原子吸收法测定；全S用Na2CO3-MgO熔融，重量法测定。有效Ca、Mg、K用1NNH4Ac浸提，Cu、Zn、Fe、Mn用DTPA浸提，分别用原子吸收分光光度计和火焰光度计测定；有效S用NaHCO3浸提（碱性）或C

6、H3COOH-Ca（HPO3）2浸提（酸性），BaCl2比浊法测定；P用NaHCO3浸提，钼锑抗比色法测定；Si用NaOAc-HOAc浸提，等离子发射光谱仪（ICP）测定；B用沸水浸提，姜黄素比色法测定。2结果与分析2.1燃煤烟气脱硫副产物在酸性土壤上的农用价值2.1.1燃煤烟气脱硫副产物中的作物营养元素含量燃煤烟气脱硫副产物富含作物所需的营养元素。分析结果（表1和表2）表明，燃煤烟气脱硫副产物除含有普通粉煤灰所含的化学元素外，比普通粉煤灰的Ca、S含量更高。燃煤烟气脱硫副产物中的Ca、S、Mg及其他微量元素含量因其来源或煤的产地不

7、同而有一定的差异，全Ca和S含量分别为123.3～254.1g·kg-1和56.7～140.4g·kg-1；有效Ca、S含量分别为70.5～177.7g·kg-1和5.5～64.7g·kg-1；有效B、Mo和Si含量分别为0.68～20.92mg·kg-1、0.54～4.62mg·kg-1和119.7～2529mg·kg-1。表1　燃煤烟气脱硫副产物中对作物有益的营养元素含量Table1Contentsofbeneficialnutrientstocropindesulphurizationbyproducts供试物产地w(全量养分

8、)/(g·kg-1)w(有效养分)/(g·kg-1)w(有效养分)/(mg·kg-1)CaMgSCaMgSKPBMoSiCuZnFeMn辽宁沈阳228.60.59714.04177.700.1105.5064.00.475.864.6